Hvordan fungerer en virvelstrømsnærhetssonde?

En virvelstrømssonde genererer et høyfrekvent magnetfelt. Når et ledende mål (aksel) kommer inn i dette feltet, induseres virvelstrømmer som endrer sondens impedans. Proximitordriveren konverterer denne impedansendringen til en spenning proporsjonal med gapavstanden.

Hva er standardfølsomheten for nærhetsprober?

Den vanligste følsomheten er 200 mV/mil (7,87 V/mm) for API 670-kompatible systemer. Europeiske systemer bruker ofte 8 mV/μm. Forholdet er lineært innenfor det angitte området.

Hva er normal innstilling for gapspenning?

API 670 anbefaler en gapspenning på −10 V DC (tilsvarende omtrent 50 mil eller 1,27 mm gap) for standard 200 mV/mil-prober. Dette sentrerer målingen i det lineære området.

Hva er det lineære området til en nærhetssonde?

For standard 8 mm-prober: 0,25–2,3 mm (10–90 mil). For 5 mm-prober: 0,25–1,3 mm (10–50 mil). For 12 mm-prober: 0,5–4,0 mm (20–160 mil). Utgangen er lineær innenfor ±5% i dette området.

Hvilket målmateriale påvirker følsomheten?

Probene er kalibrert for 4140-stål. Andre materialer har ulik følsomhet: rustfritt stål (AISI 304) ~0,85×, aluminium ~0,40×, messing ~0,50×, titan ~0,60×. Korreksjonsfaktorer for materiale må brukes.

Gratis ingeniørverktøy — #031

Kalkulator for spenningsgap i nærhetssonde

Beregn virvelstrømsondens gapspenning, gapavstand fra spenning, og verifiser det lineære driftområdet. For oppsett av akselvibrasjon og posisjonsmåling i henhold til API 670.

API 670VirvelstrømmenGapspenning

Resultater

Gapspenning (DC)

Gapavstand

Lineært område

I lineært område?

Effektiv følsomhet

Sammenheng mellom gapspenning og avstand

Output is negative voltage (larger gap → more negative). Standard sensitivity: 7.87 mV/μm = 200 mV/mil.

Lineære områder etter probestørrelse

Sonde	Lineært område (mm)	Lineært område (mil)	Spenningsområde
5 mm	0,25–1,30	10–50	−2 til −10 V
8 mm	0,25–2,30	10–90	−2 til −18 V
12 mm	0,50–4,00	20–160	−4 til −32 V

Eksempel – Standard API 670-oppsett

Gitt: 8 mm sonde, 7,87 mV/μm, mål i 4140-stål

Målavstand = 1,27 mm = 1270 μm → V = −7,87 × 1270 / 1000 = −9,99 V likestrøm ≈ −10 V

Lineært område: 0,25–2,30 mm → 1,27 mm er sentrert ✓

⚠️ Merk: Mål av annet materiale enn stål krever følsomhetskorrigering. Drift utenfor det lineære området gir målefeil > 5%.